Kuzey yönünde 20 N ve doğu yönünde 15 N'luk iki kuvvetin bileşkesinin büyüklüğü kaç N'dur?
A) 35Sevgili öğrenciler, bu soruda iki kuvvetin bileşkesinin büyüklüğünü bulmamız isteniyor. Kuvvetler farklı yönlerde olduğu için, bu tür problemleri çözmek için kuvvetlerin yönlerini ve aralarındaki açıyı dikkate almalıyız. Şimdi adım adım bu problemi çözelim:
Bize verilen kuvvetler şunlardır:
Kuzey yönünde bir kuvvet: $F_1 = 20$ N
Doğu yönünde bir kuvvet: $F_2 = 15$ N
Kuzey ve Doğu yönleri birbirine diktir (aralarındaki açı $90^\circ$dir). Bu önemli bir bilgidir çünkü kuvvetler birbirine dik olduğunda bileşke kuvveti bulmak için özel bir yöntem kullanırız.
İki kuvvet birbirine dik olduğunda, bu kuvvetlerin bileşkesinin büyüklüğü Pisagor Teoremi kullanılarak bulunur. Tıpkı bir dik üçgenin hipotenüsünü bulmak gibi düşünebilirsiniz. Kuvvetler dik kenarları oluşturur ve bileşke kuvvet hipotenüsü temsil eder.
Bileşke kuvvetin büyüklüğünü $R$ ile gösterirsek, formül şu şekildedir:
$R = \sqrt{F_1^2 + F_2^2}$
Şimdi verilen kuvvet değerlerini formülde yerine yazalım:
$R = \sqrt{(20 \text{ N})^2 + (15 \text{ N})^2}$
Önce kuvvetlerin karelerini alalım:
$(20 \text{ N})^2 = 20 \times 20 = 400 \text{ N}^2$
$(15 \text{ N})^2 = 15 \times 15 = 225 \text{ N}^2$
Şimdi bu değerleri toplayalım:
$R = \sqrt{400 + 225}$
$R = \sqrt{625}$
Son olarak, karekökünü alalım:
$R = 25$ N
Bu durumda, kuzey yönünde 20 N ve doğu yönünde 15 N'luk iki kuvvetin bileşkesinin büyüklüğü 25 N'dur.
Cevap C seçeneğidir.